鋼管混凝土的有限元分析與數值模擬

2016-08-23  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

 從鋼管的有限元分析結果看,各節點達到極限荷載時鋼管外凸程度在之間,與試驗結果基本吻合,試驗中的破壞形態與計算結果對比如圖所示,C=68 m、C=67中節點域混凝土均出現斜裂縫及混凝土外表面脫落現象,C=64情況類似但裂縫不明顯,由于試件核心混凝土破壞形態基本一致,現僅取C=67 進行對比分析,鑒于受拉塑性損傷變量與混凝土開裂狀。

 本研究采用該變量分布與試件核心混凝土開裂情況對比,由圖可見,試件節點處的混凝土損傷值偏大,穿筋部位損傷峰值分布內凹,與實際情況相符,由于柱底部承受的內力組合更復雜且拉壓變化更明顯,所以混凝土內部損傷峰值出現在梁中心線下附近,沿核心混凝土中心向上、下各長度方向建立4個路徑,路徑0為內部剖切縱向線,路徑1為外表面縱向線,路徑4為連接鋼梁一側混凝土外表面縱向線,圖為沿各路徑受拉塑性損傷變量分布,從圖中可以看出鋼梁側混凝土表面損傷最嚴重,4個路徑的峰值均在節點域附近,內部損傷分布表明鋼筋加劇混凝土損傷,同時結合鋼筋的應力云圖,可以推斷鋼筋將外力傳遞至混凝土,在一定程度上改善了鋼管的應力分布。

 劉士潤為研究該新型節點連接破壞時力學性能,選用剛度較大的箱型鋼梁,從結果看已達到試驗目的,鋼管出現較大鼓曲甚至和翼緣撕裂,而鋼梁并未發生明顯破壞,圖為C=67節點模型的等效塑性應變云圖,從圖中可以看出等效塑性。

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